在直流分布式电源系统中,级联结构是其最典型的组合方式。例如,在直流分布式电源设计中,为了减小或消除电磁干扰(EMI),消除变换器输入电流的开关谐波,经常会在功率输入端加入滤波器以提高系统的可靠性。但是输入滤波器与开关电源变换器级联会改变系统的动态性能,导致系统不稳定。因此,级联系统的稳定性问题是分布式电源系统设计中的重要问题也是关键技术之一。论文首先对直流分布式电源系统和级联结构进行了介绍,并结合实际应用中的典型问题及挑战进行归纳、总结。回顾了稳定判据的研究历史,介绍了级联系统稳定性研究的最新进展。给出了目前针对于级联结构稳定问题的两类解决方案,即无源解决方案和有源解决方案,并对不同方案给出了评价。论文针对于输入滤波器与DC-DC变换器级联这种最为典型的级联结构进行研究,首先介绍了四种常见的无源解决方案,分别给出了四种方案的具体设计过程,并对每种方案进行评价与对比。为了验证无源解决方案的可行性,论文以第四种方案为例,在建立系统数学模型的基础上,对系统的稳定性进行分析,并在Matlab/Simulink中建立了仿真模型,通过理论分析和仿真验证,证明了该方法能够在一定程度上提高级联系统的稳定性能。由于无源解决方案所存在的缺陷,为解决级联系统损耗问题,并减少系统的体积与重量,提高系统的功率密度,论文提出了两种有源解决方案。研究了控制策略的实现方法,分别建立了两种不同控制方案下系统的数学模型,利用经典控制理论和现代控制理论相关知识对所建数学模型进行稳定性分析,证明了所提算法的有效性。在Matlab/Simulink环境下对系统进行仿真,仿真结果验证了该控制策略的正确性与可行性。论文设计并搭建了以DSP为核心的输入滤波器与DC-DC变换器级联系统的数字控制实验平台,完成软件设计与编程调试。对本文重点研究的一种无源解决方案和两种有源解决方案进行实验验证。并与前述章节仿真结果和稳定性分析结果进行对比,证明了本文所述方案的正确性和可行性。